CN202941035U - 遮蔽电磁干扰结构及具有该结构的软性印刷电路板 - Google Patents
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Abstract
一种遮蔽电磁干扰结构及具有该结构的软性印刷电路板，包含软性印刷电路板本体以及设置于该软性印刷电路板本体的遮蔽电磁干扰结构，其中，该遮蔽电磁干扰结构包括聚酰亚胺层、金属层及胶黏层，且该金属层的厚度是介于1至18微米间，该聚酰亚胺层的厚度是介于5至13微米间。该遮蔽电磁干扰结构具有优异的柔软性与挠性，特别适合用于翻盖、滑盖手机及扁平化电子产品中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种遮蔽电磁干扰结构，具体涉及一种用于软性印刷电路板的遮蔽电磁干扰结构。
背景技术
由于电子产品朝向轻薄短小型、高功能化以及高速度化发展，因此，小型电子产品的配线材料大多采用设计自由度高、弯曲性良好的软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，并且在不断向高功能化及高速度化发展的同时制定了各种电磁波干扰(EMI)的对策。目前，市场上已推出适用于薄膜型FPC的屏蔽膜，并广泛应用在手机、数字照相机、数字摄影机等小型电子产品中。
已知技术中，是采用塑料材料作为电磁干扰的屏蔽膜，其制造方法可为于塑料材料中掺杂导电性的纤维或颗粒，以形成导电型塑料材料，或通过箔片黏贴法、离子束法、真空蒸镀法、电镀法等于塑料材料表面镀上导电金属，通过导电金属对电磁波的屏蔽效率以降低电磁干扰。
虽然利用于塑料材料中加入导电金属、或于其表面镀上导电金属以形成电子产品的屏蔽层，其具有加工简单、重量轻、美观等等，但是，由于塑料材料及导电金属的膨胀系数、玻璃转移温度(Tg)等特性不同，易造成结合性不佳、导电性降低、柔软性不佳等问题。
聚酰亚胺树脂已广泛地应用于电子材料中，其中，用于挠性印刷电路板的聚酰亚胺铜箔基板，一般复区分为单面板或双面板。已知制造聚酰亚胺铜箔基板的方式主要有三种：(1)溅镀法(Sputtering)或电镀法(Electroplating)：即是以聚酰亚胺膜为基材，利用真空溅镀在该聚酰亚胺膜镀上一层铜箔后，再以电镀法使铜厚度增加；(2)涂布法(Coating)：即以铜箔为基材，将合成好的聚酰胺酸以精度的模头挤压涂布在成卷的铜箔上，经烘箱干燥及亚酰胺化后形成无胶软板基材。但是，此涂布法仅适用于单面软板，若铜厚低于12微米以下，则不适于双面软板基材的制造；以及(3)热压法(Lamination)：即以聚酰亚胺膜为基材，先涂上一层薄的热可塑性聚酰亚胺树脂，经高温硬化后，再利用高温高压将该热可塑性聚酰亚胺重新熔融。但是，此热压法同样不适用于厚度为12微米以下的铜箔。
本实用新型利用薄化铜箔的技术，提供具有高柔软、超薄型、高挠曲及电磁屏蔽的遮蔽电磁干扰结构，可用来取代一般电磁波屏蔽膜中的电子屏蔽EMI材料。
发明内容
鉴于上述已知技术的种种缺点，本实用新型提供一种具有遮蔽电磁干扰结构的软性印刷电路板。
本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种具有遮蔽电磁干扰结构的软性印刷电路板，包括：
软性印刷电路板本体；
以及遮蔽电磁干扰结构，是包括聚酰亚胺层、金属层及藉以黏合于该软性印刷电路板本体上的胶黏层，以使该金属层夹置于该胶黏层和聚酰亚胺层之间，且该金属层的厚度是介于1至18微米间，该聚酰亚胺层的厚度是介于5至13微米间。
本实用新型还公开一种遮蔽电磁干扰结构，包括：聚酰亚胺层；形成于该聚酰亚胺层上的金属层；以及形成于该金属层上的胶黏层，使该金属层夹置于该胶黏层和聚酰亚胺层之间，其中，该金属层的厚度是介于1至18微米间，且该聚酰亚胺层的厚度是介于5至13微米间。
于本实用新型的较佳态样中，该聚酰亚胺层的厚度是介于5至6微米间，且该金属层的材质为铜，其厚度是介于1至2微米间。此外，与该胶黏层接触的该金属层表面具有粗糙结构。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的超薄遮蔽电磁干扰结构具有优异的遮蔽电磁干扰效果以及良好的柔软性与可挠性，特别适合用于翻盖、滑盖手机及扁平化电子产品中。
附图说明
图1为本实用新型遮蔽电磁干扰结构的示意图；
图2为本实用新型具有遮蔽电磁干扰结构的软性印刷电路板的示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技艺的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不悖离本实用新型所公开的范畴下，能予不同的修饰与改变。
图1是显示本实用新型的遮蔽电磁干扰结构100，包括聚酰亚胺层116；形成于该聚酰亚胺层116上的金属层114；以及形成于该金属层114上的胶黏层112，其中，与该胶黏层112接触的该金属层114表面具有粗糙结构114a。于该具体实例中，是使用铜作为金属层114，该铜金属的实例包括电解铜、压延铜等。
图2是显示本实用新型具有遮蔽电磁干扰结构210的软性印刷电路板220，包括软性印刷电路板本体220；以及设置于该软性印刷电路板本体220的遮蔽电磁干扰结构210。该遮蔽电磁干扰结构210包括聚酰亚胺层216、金属层214及藉以黏合于该软性印刷电路板本体220上的胶黏层212，以使该金属层214夹置于该胶黏层212和聚酰亚胺层216之间，其中，与该胶黏层212接触的该金属层214表面具有粗糙结构214a。
本实用新型的遮蔽电磁干扰结构中，该金属层的厚度通常是介于1至18微米间的范围，较佳是介于1至9微米间的范围，且更佳是介于1至2微米间的范围；该聚酰亚胺层的厚度通常是介于5至13微米间，较佳是介于5至8微米间的范围，且更佳是介于5至6微米间的范围。
本实用新型的遮蔽电磁干扰结构可以利用涂布法形成。例如，以铜箔为基材，将聚酰胺酸(ployamic acid)涂布于该铜箔上，经烘箱干燥以及亚酰胺化(imidization)，以形成单面无胶的双层覆铜箔膜。
在聚酰胺酸或聚亚酰胺涂料的结构设计上，是使聚酰亚胺与铜箔利用卷绕式传输技术(Roll To Roll)薄铜化设备结合，以制得5微米厚度以下的铜箔基板，且更佳是介于1至2微米间的范围。
此外，可使用聚酰胺-酰亚胺(polyamide-imide，PAI)来提高该遮蔽电磁干扰结构的机械性能，例如加工性及韧性。在本实用新型的另一具体实施例中，该遮蔽电磁干扰结构包括：聚酰胺-酰亚胺层；形成于该聚酰胺-酰亚胺层上的金属层；以及形成于该金属层上的胶黏层，于此并未以图式表示。
于上述态样中，该遮蔽电磁干扰结构也可利用涂布法形成。例如，使聚酰胺-酰亚胺完全溶解于高分子溶剂中，再将该聚酰胺-酰亚胺溶液利用涂布机涂布于铜箔上，接着在170至200℃的温度下经烘箱干燥及去除溶剂后，形成无胶的双层覆铜箔膜。该高分子溶剂包括高极性非质子溶剂，例如N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。
于另一实施态样中，该聚酰亚胺层或聚酰胺-酰亚胺层中均可掺杂包含选自碳黑、二氧化钛、黑色颜料或其混合物的消光粉，以使其具有良好的消光效果。于制作上，可利用含浸滚轮沾附包含胶黏剂及消光粉的液体，使得该液体得以被涂布于该聚酰亚胺层或聚酰胺-酰亚胺层表面上，能在保持该聚酰亚胺层或聚酰胺-酰亚胺层的性能下，同时达到消光的效果。
综上所述，本实用新型的遮蔽电磁干扰结构具有优异的遮蔽电磁干扰效果、良好的柔软性与可挠性、及优异强度与电气特性，适用于翻盖、滑盖手机及扁平化电子产品中。
实施例1至6：
本实用新型的遮蔽电磁干扰结构可通过使用涂布法，将聚亚酰胺前驱体(Precursor)－聚酰胺酸(PAA)、或聚亚酰胺涂料(Polyimide Varnish)均匀涂布于铜箔上以形成半成品遮蔽电磁干扰结构层。将该半成品遮蔽电磁干扰结构层置入密闭式氮气烘箱，氮气烘箱的氧含量需控制在低于0.5%，最佳地，是可保持在0.2%以下或是更低，而其加热温度为50℃～350度(℃)、烘烤时间为15至240分钟。接着，进行脱水干燥及环化(imidization)或可直接干燥，以制作成双层覆铜箔膜。
通过上述制程以完成不同厚度的覆铜箔膜，并通过异方向性导电胶膜(ACF)直接使用于已完成线路部布局的软性印刷电路板上，以形成不同厚度且具有遮蔽电磁干扰结构的载板，其结果如表1所示。
比较例1：
使用TATSUTA商品化产品，以工程塑料作为屏蔽层，形成如图1所示遮蔽结构，制作软性印刷电路板测试样品试片。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 比较例1 | |
| 聚酰亚胺层 (μm) | 13 | 13 | 13 | 8 | 5 | 5 | - |
| 塑料层 (μm) | - | - | - | - | - | - | 5 |
| 金属层 (μm) | 18 | 12 | 9 | 5 | 3 | 1 | 5 |
| 胶黏层 (μm) | 17 | 17 | 17 | 7 | 7 | 7 | 17 |
| 总厚度 (μm) | 48 | 42 | 39 | 20 | 15 | 13 | 27 |
测试例：
分别将上述实施例1至6及比较例1所制成不同厚度的电路板样品裁取成合适大小的测试样片，进行柔软性、滑台测试与弯折测试，并于滑台测试与弯折测试后计算阻值变化率与电磁波屏蔽率(%)、表面阻抗及热耐久性(Heat Durability)。
通过反应力柔软性测试仪测试样片的柔软性(gf)，其测试条件为电压为AC220V、测量范围为410克、可读性为0.001克以及测试R角2.35毫米(mm)；通过滑台测试仪测试样片以计算其阻值变化率，其测试条件为电压为AC220V、间距3.0mm、R角处1.5mm以及速度= 400(转速)rpm；通过弯折实验机测试样片以计算其阻值变化率，其测试条件为电压为AC220V、弯曲角度为0至160度、弯曲速度为40次/分以及弯曲R角：1.5毫米(半径)，其结果如表2所示。
表2
根据表2的测试结果可知，本实用新型使用超薄型双层聚酰亚胺基材取代工程塑料作为软性印刷电路板的EMI屏蔽材料，可以在提高屏蔽效果同时，使软性印刷电路板具有较佳的柔软性与挠曲性，且该软性印刷电路板测试样品试片经四十万次的滑台测试后，阻值变化率均未超过3.1﹪，其电磁波屏敝率(%)可达80(dB)，远高于TATSUTA商品化产品的电磁波屏蔽率55 (dB)。此外，在经十六万次的弯折测试后，阻值变化率均未超过2.9﹪，远低于标准值15﹪。
综上所述，本实用新型的遮蔽电磁干扰结构具有优异的柔软性及可挠性，因此适用于翻盖或滑盖手机、数字照相机、数字摄影机、平版计算机、智能型手机等应用，可用来取代一般电磁波屏蔽膜中的电子EMI屏蔽材料。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟习此项技艺的人士均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求所列。
Claims (12)
1.一种具有遮蔽电磁干扰结构的软性印刷电路板，其特征在于：包括：
软性印刷电路板本体；
以及遮蔽电磁干扰结构，是包括聚酰亚胺层、金属层及藉以黏合于该软性印刷电路板本体上的胶黏层，以使该金属层夹置于该胶黏层和聚酰亚胺层之间，且该金属层的厚度是介于1至18微米间，该聚酰亚胺层的厚度是介于5至13微米间。
2.如权利要求1所述的一种具有遮蔽电磁干扰结构的软性印刷电路板，其特征在于：所述金属层的厚度是介于1至9微米间。
3.如权利要求1所述的一种具有遮蔽电磁干扰结构的软性印刷电路板，其特征在于：所述聚酰亚胺层的厚度是介于5至8微米间。
4.如权利要求1所述的一种具有遮蔽电磁干扰结构的软性印刷电路板，其特征在于：所述金属层为铜层。
5.如权利要求1所述的一种具有遮蔽电磁干扰结构的软性印刷电路板，其特征在于：与所述胶黏层接触的所述金属层表面具有粗糙结构。
6.如权利要求5所述的一种具有遮蔽电磁干扰结构的软性印刷电路板，其特征在于：所述聚酰亚胺层的厚度是介于5至6微米间，且所述金属层的厚度是介于1至2微米间。
7.一种遮蔽电磁干扰结构，其特征在于：包括：
聚酰亚胺层；
形成于该聚酰亚胺层上的金属层；
以及胶黏层，是形成于该金属层上，使该金属层夹置于该胶黏层和聚酰亚胺层之间，其中，该金属层的厚度是介于1至18微米间，且该聚酰亚胺层的厚度是介于5至13微米间。
8.如权利要求7所述的遮蔽电磁干扰结构，其特征在于：所述金属层的厚度是介于1至9微米间。
9.如权利要求7所述的遮蔽电磁干扰结构，其特征在于：所述聚酰亚胺层的厚度是介于5至8 微米间。
10.如权利要求7所述的遮蔽电磁干扰结构，其特征在于：所述金属层为铜层。
11.如权利要求7所述的软性印刷电路板，其特征在于：与所述胶黏层接触的所述金属层表面具有粗糙结构。
12.如权利要求10所述的软性印刷电路板，其特征在于：所述聚酰亚胺层的厚度是介于5至6微米间，且所述金属层的厚度是介于1至2微米间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130515 |